KR102327200B1 - Fan Motor and home appliance including the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다. 본 발명은 회전축(52)을 중심으로 회전되는 로터조립체(50)와, 상기 로터조립체(50)를 수용하는 스테이터조립체(20)를 포함한다. 상기 스테이터조립체(20)는 U, V, W의 3상을 구성하는 복수의 티스부(23a~23c)를 포함하는 스테이터코어(21)와, 상기 복수의 티스부(23a~23c)에 U, V, W의 3상 Y결선 방식으로 권선되는 코일과, 상기 3상 Y결선의 중성점을 형성하는 중성점터미널(30) 및 상기 3상 Y결선의 U, V, W 상을 형성하는 복수의 전원터미널(40a~40c)을 포함한다. 이때, 상기 코일은 하나의 연결된 코일로 구성되고, 상기 코일은 상기 복수의 티스부(23a~23c)를 구성하는 각 티스부(23a~23c)에서 1차권선 후에 상기 복수의 전원터미널(40a~40c) 중 각 상에 해당하는 전원터미널(40a~40c)을 경유하며, 경유된 코일은 각 티스부(23a~23c)에서 상기 1차권선과 중첩되도록 2차권선이 병렬로 권선된다.The present invention relates to a motor and a home appliance having the same. The present invention includes a rotor assembly 50 that is rotated about a rotation shaft 52 and a stator assembly 20 accommodating the rotor assembly 50 . The stator assembly 20 includes a stator core 21 including a plurality of teeth 23a to 23c constituting the three phases of U, V, and W, and a U to the plurality of teeth 23a to 23c, A coil wound in a three-phase Y connection method of V and W, a neutral terminal 30 forming a neutral point of the three-phase Y connection, and a plurality of power terminals forming U, V, W phases of the three-phase Y connection (40a-40c). At this time, the coil is composed of one connected coil, and the coil is the plurality of power terminals 40a to The secondary winding is wound in parallel so that the coil passes through the power terminals 40a to 40c corresponding to each phase among 40c) and overlaps the primary winding in each of the teeth 23a to 23c.
Description
본 발명은 모터 및 홈어플라이언스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인버터가 일체로 설치된 브러시리스 모터와 이를 포함하는 홈어플라이언스에 관한 것이다. The present invention relates to a motor and a home appliance, and more particularly, to a brushless motor integrally installed with an inverter and a home appliance including the same.
모터는 다양한 목적으로 사용되는데, 이 중에서 팬모터는 회전력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 의해 회전하여 기류를 발생시키는 팬을 일체로 구성한 제품으로, 이러한 팬모터는 기류가 필요한 가전제품에 널리 사용된다. 예를 들어 팬모터는 청소기나 에어컨의 실외기 또는 공기청정기 등에 사용될 수 있다. A motor is used for various purposes. Among them, a fan motor is a product in which a motor that provides rotational force and a fan that rotates by the motor to generate an airflow are integrated. Such a fan motor is widely used in home appliances that require airflow. do. For example, the fan motor may be used in a vacuum cleaner, an outdoor unit of an air conditioner, or an air purifier.
최근에는 팬모터의 모터로 BLDC(Brushless direct current) 모터가 널리 사용되고 있는데, 이러한 BLDC모터는 기존의 직류모터가 갖는 단점인 마찰 및 마모를 방지할 수 있고 상대적으로 효율이 높은 장점이 있다. 이러한 BLDC 모터는 DC 모터에서 브러시와 정류자를 없애고 전자적인 정류 기구를 설치한 모터이다.Recently, brushless direct current (BLDC) motors have been widely used as motors for fan motors. These BLDC motors can prevent friction and wear, which are disadvantages of conventional DC motors, and have relatively high efficiency. These BLDC motors are motors in which brushes and commutators are removed from DC motors and an electronic commutation mechanism is installed.
특히, BLDC 모터 중에는 인버터부가 일체로 내장된 모터가 있다. 모터에 인버터부가 일체로 설치되면 구조를 간단하게 할 수 있는 반면, 모터 전체의 크기가 커지는 문제가 있다. 특히, 인버터부에 설치되는 원통형 커패시터와 같은 전자부품은 모터의 전체 높이를 증가시키게 되고, 결과적으로 모터의 소형화를 어렵게 한다. In particular, among BLDC motors, there is a motor in which an inverter unit is integrally incorporated. When the inverter unit is integrally installed in the motor, the structure can be simplified, but there is a problem in that the overall size of the motor is increased. In particular, electronic components such as a cylindrical capacitor installed in the inverter part increase the overall height of the motor, and consequently make it difficult to miniaturize the motor.
모터의 크기를 증가시키지 않으면서도 모터의 성능을 높이기 위해서는 전류용량을 증가시켜야 하는데, 이를 위해서 스테이터에 감기는 코일의 굵기(diameter)를 굵게 할 수 있다. 하지만 코일을 굵게 하면 권선이 어려워질 뿐 아니라, 커넥터 또는 하네스가 이에 맞게 커져야 하는 문제가 있다. In order to increase the performance of the motor without increasing the size of the motor, it is necessary to increase the current capacity. For this purpose, the diameter of the coil wound around the stator may be increased. However, if the coil is thick, winding becomes difficult, and the connector or harness must be enlarged accordingly.
이를 해결하기 위해, 코일이 감기는 슬롯의 개수를 늘릴 수 있으나, 이렇게 되면 스테이터의 크기가 커지고 구조가 복잡해진다. 다른 방법으로, 코일을 이중으로 권선(더블와인딩)하여 각 상의 코일을 병렬로 연결할 수도 있다. 그러나, 코일을 이중으로 권선하기 위해서는 전원부의 각 상에서 각각 두 개의 인출선(코일)을 정확히 결선하여야 하므로 권선작업이 어렵다. To solve this, the number of slots on which the coil is wound may be increased, but in this case, the size of the stator increases and the structure becomes complicated. Alternatively, the coils of each phase may be connected in parallel by double winding (double winding) the coils. However, in order to double-wind the coil, it is difficult to wire the two lead wires (coils) in each phase of the power supply unit.
또한 3상 다극 모터일 경우에, 중성점에서 결선되는 코일은 모두 6개가 되는데, 이러한 병렬 결선의 경우 결선되어야 하는 부위가 상대적으로 많기 때문에 오결선 확률이 높아 제품 신뢰성이 떨어진다. In addition, in the case of a three-phase multipole motor, there are six coils connected at the neutral point. In the case of such a parallel connection, since there are relatively many parts to be connected, the probability of misconnection is high and product reliability is lowered.
그리고 중성점에서 적어도 6개의 코일을 연결할 수 있어야 하므로 중성점터미널의 크기가 커지게 되고, 이에 따라 중성점터미널과 다른 부품, 예를 들어 인버터의 부품들의 사이가 간섭되지 않도록 설계하는 것이 어려워지는 문제도 있다. 한국공개특허 제10-2019-0007907호(선행문헌 1)에는 중성점을 구성하는 터미널에 총 3개의 후크부가 구비되어 터미널의 좌우폭이 매우 넓고, 한국등록특허 제10-0845867호(선행문헌 2)를 보면 중성점을 구성하는 터미널에 3개의 슬롯이 형성되므로 역시 터미널의 크기가 커지는 문제가 있다. In addition, since at least six coils must be connected at the neutral point, the size of the neutral point terminal increases, and accordingly, there is a problem in that it is difficult to design the neutral point terminal and other components, for example, not to interfere with the components of the inverter. In Korea Patent Publication No. 10-2019-0007907 (Prior Document 1), a total of three hooks are provided in the terminal constituting the neutral point, so that the left and right width of the terminal is very wide, and Korea Patent No. 10-0845867 (Prior Document 2) As you can see, since three slots are formed in the terminal constituting the neutral point, there is also a problem in that the size of the terminal increases.
한편, 모터에 일체로 구비된 인버터부에는 다수의 부품들이 설치되는데, 인버터부에 설치된 전자부품에서 높은 열이 발생하므로 이를 효과적으로 냉각시켜주어야 한다. 예를 들어 인버터부의 PCB에 설치된 MOSFET 소자나 커패시터 등에서 발생하는 열을 냉각시킬 수 있는 방열 구조가 필요한 것이다. On the other hand, a plurality of components are installed in the inverter unit integrally provided in the motor, and since high heat is generated in the electronic components installed in the inverter unit, it must be effectively cooled. For example, a heat dissipation structure that can cool the heat generated by MOSFET devices or capacitors installed on the PCB of the inverter part is required.
한국등록특허 제10-0253231호(선행문헌 3)와 같이, 인버터부의 냉각을 위해 별도로 팬을 설치하여 냉각할 수도 있는데, 이는 냉각팬의 구성에 따라 비용이 증가하고 구조가 복잡해지는 단점이 있다. 또한, 한국공개특허 제10-2019-0008609호(선행문헌 4)에는 커패시터를 PCB의 측면에 설치하고 다수개의 방열핀을 둔 구조가 공개되어 있으나, 커패시터가 PCB의 측면으로 돌출되어 팬 모터의 전체 면적이 커지고 방열핀을 구비해야 하므로 구조가 복잡한 단점이 있다.As in Korean Patent Registration No. 10-0253231 (Prior Document 3), a separate fan may be installed to cool the inverter unit, which has disadvantages in that the cost increases and the structure becomes complicated depending on the configuration of the cooling fan. In addition, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2019-0008609 (Prior Document 4) discloses a structure in which a capacitor is installed on the side of a PCB and a plurality of heat dissipation fins are provided, but the capacitor protrudes to the side of the PCB and thus the total area of the fan motor This has a disadvantage in that the structure is complicated because it is large and it must be provided with a heat dissipation fin.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 코일을 3상 Y결선으로 이중권선하되, 중성점을 형성하는 중성점터미널의 크기를 줄이는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to double-wind a coil in a three-phase Y connection, but to reduce the size of a neutral point terminal forming a neutral point.
본 발명의 다른 목적은 중성점터미널의 크기를 줄여 모터 인버터부의 발열소자와 중성점터미널들이 서로 간섭되지 않도록 하는 것이다. Another object of the present invention is to reduce the size of the neutral terminal so that the heating element and the neutral terminal of the motor inverter do not interfere with each other.
본 발명의 또 다른 목적은 모터의 인버터부에 설치된 발열소자(MOSFET 소자 또는 커패시터 등)가 모터의 임펠러에 의해 냉각될 수 있게 하는 것이다. Another object of the present invention is to enable the heating element (MOSFET element or capacitor, etc.) installed in the inverter part of the motor to be cooled by the impeller of the motor.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 회전축을 중심으로 회전되는 로터조립체와, 상기 로터조립체를 수용하는 스테이터조립체를 포함한다. 그리고 상기 스테이터조립체는 스테이터코어와, 복수의 티스부에 U, V, W의 3상 Y결선 방식으로 권선되는 코일을 포함한다. 상기 스테이터조립체에는 중성점을 형성하는 중성점터미널과, U, V, W 상을 형성하는 복수의 전원터미널이 포함된다. 이때, 상기 코일은 하나의 연결된 코일로 구성되고, 상기 코일은 상기 복수의 티스부를 구성하는 각 티스부에서 1차권선 후에 상기 복수의 전원터미널 중 각 상에 해당하는 전원터미널을 경유하며, 경유된 코일은 각 티스부에서 상기 1차권선과 중첩되도록 2차권선이 병렬로 권선된다. 이와 같이, U, V, W의 3상을 구성하는 각 코일이 이중으로 권선되지만, 두 가닥의 코일이 동시에 권선되지 않고 한 가닥씩 중첩되게 감겨 각 상이 병렬연결된다. 따라서, 모터의 성능을 높이면서도 권선공정이 용이해지고, 중성점터미널의 소형화도 가능하다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention includes a rotor assembly that is rotated about a rotation axis, and a stator assembly that accommodates the rotor assembly. And the stator assembly includes a stator core and a coil wound in a three-phase Y connection method of U, V, and W on a plurality of teeth. The stator assembly includes a neutral point terminal forming a neutral point, and a plurality of power terminals forming U, V, and W phases. At this time, the coil is composed of one connected coil, and the coil passes through a power terminal corresponding to each phase among the plurality of power terminals after the primary winding in each tooth constituting the plurality of teeth, In the coil, secondary windings are wound in parallel so as to overlap the primary windings at each tooth portion. In this way, each coil constituting the three phases of U, V, and W is double wound, but the two coils are not wound at the same time but are wound one by one to overlap each other, so that each phase is connected in parallel. Accordingly, the winding process is facilitated while improving the performance of the motor, and it is possible to miniaturize the neutral point terminal.
그리고, 상기 코일의 시작단과 말단은 상기 중성점터미널에서 결선된다. And, the starting end and the end of the coil are connected to the neutral point terminal.
또한, 상기 코일은 상기 복수의 티스부 중 하나에 1차권선 및 2차권선이 수행된 후 상기 중성점터미널을 경유하고, 상기 중성점터미널을 경유한 코일이 또 다른 하나의 티스부에서 1차권선 및 2차권선이 수행된다. 이처럼, 본 발명에서는 코일이 한 가닥씩 순서대로 권선된 후에 중성점터미널을 경유하므로, 중성점터미널을 경유하는 코일의시작단, 말단 및 경유단은 한 가닥으로 구성될 수 있다. In addition, the coil passes through the neutral point terminal after primary winding and secondary winding are performed on one of the plurality of teeth, and the coil passing through the neutral point terminal is a primary winding and The secondary winding is performed. As such, in the present invention, since the coil passes through the neutral point terminal after being wound one by one in order, the starting end, the end, and the passing end of the coil passing through the neutral point terminal may be composed of one strand.
그리고, 상기 중성점터미널은 상기 코일의 시작단, 말단 및 상기 경유된 코일의 경유단을 수용하는 복수의 중성점수용홈을 포함하며, 상기 중성점터미널의 중성점수용홈은 2개로 구성된다. 각각의 중성점수용홈에는 상기 코일의 시작단, 말단 또는 경유단 중 두 개가 수용될 수 있다. 즉, 이중권선을 하더라도 중성점터미널에는 2개의 중성점수용홈만 있으면 되므로, 중성점터미널의 크기가 작아질 수 있다.In addition, the neutral point terminal includes a plurality of neutral point accommodating grooves for accommodating the starting end, the end of the coil, and the passing end of the passing coil, and the neutral point receiving groove of the neutral point terminal is composed of two. Each of the neutral point receiving grooves may accommodate two of the starting end, the end, or the via end of the coil. That is, even in the case of double winding, since only two neutral point accommodating grooves are required for the neutral point terminal, the size of the neutral point terminal may be reduced.
또한, 상기 스테이터조립체는 상기 스테이터코의 상부에 결합되는 인슐레이터를 더 포함하고, 상기 인슐레이터는 상기 복수의 전원터미널과 상기 중성점터미널을 수용하기 위한 수납부를 포함한다. 상기 수납부는 제1수납부와 제2수납부로 구성되고, 상기 제1수납부에는 상기 중성점터미널의 적어도 일부가 수납되고 상기 제2수납부에는 상기 전원터미널의 적어도 일부가 수납된다. In addition, the stator assembly further includes an insulator coupled to the upper portion of the stator nose, the insulator includes a housing for accommodating the plurality of power terminals and the neutral point terminal. The accommodating part includes a first accommodating part and a second accommodating part, at least a part of the neutral point terminal is accommodated in the first accommodating part, and at least a part of the power terminal is accommodated in the second accommodating part.
그리고, 권선방식을 보면, 상기 코일은 상기 3개의 슬롯에 권선되어 U, V, W의 3상으로 구성되는데, (i) 상기 U상 권선은 코일이 상기 중성점수용홈을 통과한 후에 제1티스부에 권선되고 제1전원터미널을 통과한 후에 다시 상기 제1티스부에 중첩되게 권선되어 이루어지며, (ii) 상기 V상 권선은 상기 U상의 코일권선이 완료된 코일이 상기 중성점수용홈을 통과한 후에 제2티스부에 권선되고 제2전원터미널을 통과한 후에 다시 상기 제2티스부에 중첩되게 권선되어 이루어지며, (iii) 상기 W상 권선은 상기 V상의 코일권선이 완료된 코일이 상기 중성점수용홈을 통과한 후에 제3티스부에 권선되고 제3전원터미널을 통과한 후에 다시 상기 제3티스부에 중첩되게 권선되어 이루어지며, (iv) W상의 코일권선이 완료된 코일의 말단은 상기 중성점수용홈을 통과한다. 따라서, 모터의 성능을 높이면서도 권선이 한가닥씩 감기므로 권선공정이 용이해진다. And, looking at the winding method, the coil is wound in the three slots and consists of three phases of U, V, and W. (i) The U-phase winding is the first tooth after the coil passes through the neutral point receiving groove. After passing through the first power terminal, it is wound to overlap the first tooth again, and (ii) the V-phase winding is a coil in which the U-phase coil winding is completed passes through the neutral point accommodating groove. After the second tooth is wound and passed through the second power terminal, the second tooth is wound to overlap the second tooth again, and (iii) the W-phase winding is the coil on which the V-phase coil winding is completed. After passing through the groove, it is wound on the third tooth and after passing through the third power terminal, it is wound to overlap the third tooth again. go through the groove Accordingly, the winding process is facilitated because the windings are wound one by one while improving the performance of the motor.
또한, 상기 중성점터미널은 제1플레이트와, 상기 제1플레이트에서 벤딩되어 상기 제1플레이트와 마주보게 연장되는 제2플레이트를 포함하고, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트에는 상기 스테이터조립체의 코일이 삽입되는 중성점수용홈이 형성된다. 따라서 중성점수용홈은 적어도 2개의 지점에서 상기 코일과 접촉할 수 있어 전기적 연결의 안정성이 높아진다. In addition, the neutral point terminal includes a first plate and a second plate bent from the first plate and extending to face the first plate, and the first plate and the second plate have a coil of the stator assembly. A neutral point receiving groove to be inserted is formed. Accordingly, the neutral point receiving groove can contact the coil at at least two points, thereby increasing the stability of the electrical connection.
그리고, 모터에는 제1베어링수용부를 갖는 하우징프레임과 상기 하우징프레임에 연결되고 제2베어링수용부를 갖는 하우징커버가 더 포함되고, 여기에는 로터조립체와 스테이터조립체가 설치된다. 인버터부는 상기 하우징커버를 기준으로 임펠러의 반대편에 해당하는 상기 하우징프레임에 설치되는데, 상기 인버터부에는 발열소자가 상기 임펠러를 향하도록 설치된다. 이때, 상기 중성점터미널에는 상기 3상을 구성하는 각 코일이 서로 높이를 달리하여 삽입될 수 있는 2개의 중성점수용홈이 형성된다. 따라서 본 발명에서 인버터부에 설치된 발열소자(MOSFET 소자 또는 커패시터 등)들이 임펠러를 향하도록 설치되어 임펠러에 의해 냉각될 수 있고, 중성점터미널의 크기를 줄일 수 있어 인버터부의 발열소자와 중성점터미널의 간섭이 방지된다.The motor further includes a housing frame having a first bearing accommodating portion and a housing cover connected to the housing frame and having a second bearing accommodating portion, in which a rotor assembly and a stator assembly are installed. The inverter unit is installed in the housing frame corresponding to the opposite side of the impeller with respect to the housing cover, and the heating element is installed in the inverter unit to face the impeller. At this time, the neutral point terminal is formed with two neutral point receiving grooves into which each coil constituting the three phases can be inserted at different heights from each other. Therefore, in the present invention, the heating elements (MOSFET elements or capacitors, etc.) installed in the inverter part are installed to face the impeller and can be cooled by the impeller, and the size of the neutral terminal can be reduced, so that the interference between the heating element and the neutral terminal of the inverter part is reduced. is prevented
또한, 상기 인버터부를 구성하는 회로기판에는 다수개의 상기 발열소자가 실장되고, 상기 스테이터조립체에는 3상 코일의 중성점을 연결하는 중성점터미널이 구비되되 상기 중성점터미널은 상기 발열소자들을 회피한 위치에서 상기 인버터부를 향해 돌출되도록 구비된다. 따라서 발열소자가 스테이터조립체 방향으로 설치되어도 중성점터미널과 간섭되지 않을 수 있고, 모터의 전체 높이를 낮출 수 있다. In addition, a plurality of the heating elements are mounted on the circuit board constituting the inverter unit, and the stator assembly is provided with a neutral terminal connecting the neutral point of the three-phase coil, the neutral point terminal is the inverter at a position avoiding the heating elements It is provided to protrude toward the part. Therefore, even if the heating element is installed in the direction of the stator assembly, it may not interfere with the neutral point terminal, and the overall height of the motor may be lowered.
그리고 상기 하우징프레임은 중심에 구비된 상기 제1베어링수용부와, 상기 제1베어링수용부에서 방사상으로 연장되는 다수개의 연결브릿지 및 레그몸체로 구성된다. 상기 레그몸체는 상기 연결브릿지의 말단에서 상기 하우징프레임 및 하우징커버의 조립방향을 따라 연장되는데, 상기 레그몸체의 일단에는 상기 하우징커버가 조립되고, 상기 레그몸체의 타단에는 상기 인버터부가 조립된다. 따라서 인버터부에서 스테이터조립체 방향으로 돌출되는 발열소자는 스테이터조립체의 코일로부터 충분한 절연거리를 확보할 수 있을 뿐 아니라, 이격된 높이만큼 방열할 수 있는 공간을 가질 수 있다. In addition, the housing frame includes the first bearing accommodating part provided at the center, and a plurality of connecting bridges and leg bodies extending radially from the first bearing accommodating part. The leg body extends along the assembly direction of the housing frame and the housing cover at the distal end of the connecting bridge, and the housing cover is assembled to one end of the leg body, and the inverter unit is assembled to the other end of the leg body. Therefore, the heating element protruding from the inverter unit in the direction of the stator assembly may not only secure a sufficient insulation distance from the coil of the stator assembly, but also have a space capable of dissipating heat by a height spaced apart from each other.
그리고, 상기 발열소자는 상기 인버터부를 구성하는 회로기판의 중심 보다 상기 회로기판의 바깥쪽 가장자리에 가까운 위치에 설치된다. 이에 따라 임펠러 및 디퓨저를 거쳐 팬 모터의 바깥쪽으로 배출되는 공기의 토출경로 상에 발열소자들이 위치하게 된다. 따라서, 발열소자들이 임펠러 및 디퓨저에 의해 냉각되고, 발열에 의한 팬 모터의 성능저하를 방지할 수 있다. In addition, the heating element is installed at a position closer to the outer edge of the circuit board than the center of the circuit board constituting the inverter unit. Accordingly, the heating elements are positioned on the discharge path of the air discharged to the outside of the fan motor through the impeller and the diffuser. Accordingly, the heating elements are cooled by the impeller and the diffuser, and deterioration of the performance of the fan motor due to heat can be prevented.
또한 상기 중성점수용홈은 2개가 서로 나란한 방향으로 연장되고, 2개의 상기 중성점수용홈에는 각각 2개의 코일이 서로 높이를 달리하여 삽입되어 상기 중성점터미널과 전기적으로 연결된다. 이를 통해 상기 중성점터미널이 중성점을 구성하게 된다. In addition, two of the neutral point accommodating grooves extend in a direction parallel to each other, and two coils are inserted into each of the two neutral point accommodating grooves at different heights to be electrically connected to the neutral point terminal. Through this, the neutral point terminal constitutes a neutral point.
그리고, 상기 스테이터조립체의 스테이터코어에는 3개의 슬롯이 구비되어 상기 코일은 U, V, W의 3상으로 구성되고, 상기 슬롯에는 상기 코일이 권선된 후에 상기 전원터미널을 지나 다시 중첩되게 권선되어 상기 코일은 상기 중성점터미널과 상기 전원터미널의 사이에 병렬로 배치된다. 이에 따라 코일을 3상으로 연결하는 중성점터미널(중성점터미널)의 크기를 줄일 수 있고, 인버터부의 발열소자와 중성점터미널의 간섭을 방지할 수 있으므로, 팬 모터의 설계자유도가 높아진다. In addition, three slots are provided in the stator core of the stator assembly so that the coil is configured in three phases of U, V, and W, and after the coil is wound in the slot, the coil is wound over the power terminal and is wound to overlap again. A coil is disposed in parallel between the neutral point terminal and the power terminal. Accordingly, the size of the neutral terminal (neutral terminal) connecting the coils in three phases can be reduced, and interference between the heating element and the neutral terminal of the inverter can be prevented, thereby increasing the design freedom of the fan motor.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 모터 및 이를 구비하는 홈어플라이언스에는 다음과 같은 효과가 있다. The motor according to the present invention as salpinned above and the home appliance having the same have the following effects.
본 발명에서는 U, V, W의 3상을 구성하는 각 코일이 이중(1차권선 및 2차권선)으로 권선되는데, 두 가닥의 코일이 동시에 권선되지 않고 1차권선된 코일이 전원터미널을 경유한 후에 2차권선되는 방식으로 중첩되게 감겨 각 상이 병렬연결된다. 따라서, 모터의 성능을 높이면서도 권선이 한가닥씩 감기므로 권선공정이 용이해지는 효과도 있다. In the present invention, each coil constituting the three phases of U, V, and W is double wound (primary winding and secondary winding). After winding, each phase is connected in parallel by winding overlapping in a secondary winding method. Accordingly, there is an effect of facilitating the winding process because the windings are wound one by one while improving the performance of the motor.
그리고, 본 발명에서는 각 상의 코일이 병렬연결되지만 각 티스부에는 2가닥의 코일이 동시에 감기지 않고 한가닥씩 감기므로, 코일이 통과하는 중성점터미널의 중성점수용홈의 개수도 줄일 수 있다. 따라서, 중성점터미널의 전체 크기가 줄어들어 모터의 소형화가 가능하고, 인버터부의 발열소자 등 주변부품과의 간섭도 보다 쉽게 방지될 수 있다. In addition, in the present invention, although the coils of each phase are connected in parallel, since two coils are wound one by one instead of being wound at the same time on each tooth, the number of neutral point accommodating grooves of the neutral point terminal through which the coil passes can be reduced. Accordingly, the overall size of the neutral terminal is reduced, so that the motor can be miniaturized, and interference with peripheral components such as a heating element of the inverter can be more easily prevented.
또한, 본 발명에서 중성점터미널은 두 개의 판부재(제1플레이트 및 2플레이트)가 서로 마주보도록 나란히 연장되어 구성되는데, 각각의 판부재에는 중성점수용홈이 서로 연결되도록 형성된다. 따라서 각 코일이 중성점터미널을 통과하면 두 개의 판부재에 있는 각각의 중성점수용홈에 끼워지므로, 두 지점에서 중성점터미널-코일 사이가 전기적으로 연결되고, 모터의 동작신뢰성이 향상되는 효과가 있다. In addition, in the present invention, the neutral point terminal is configured such that two plate members (the first plate and the second plate) extend side by side to face each other, and a neutral point receiving groove is formed in each plate member to be connected to each other. Therefore, when each coil passes through the neutral point terminal, it is fitted into each neutral point receiving groove in the two plate members, so that the neutral point terminal-coil is electrically connected at two points, and the operation reliability of the motor is improved.
그리고, 본 발명에서 팬 모터에는 인버터가 일체로 결합되어 모터시스템의 전체구조가 간단해짐과 동시에, 인버터부에 설치된 발열소자(MOSFET 소자 또는 커패시터 등)들이 임펠러를 향하도록 설치되어 냉각될 수 있다. 즉, 별도의 냉각 장치 없이도 임펠러가 발생시키는 기류에 의해 발열소자들을 냉각시킬 수 있으므로, 팬 모터를 소형화하면서도 팬 모터의 성능 및 효율이 개선되는 효과가 있다. Further, in the present invention, the inverter is integrally coupled to the fan motor to simplify the overall structure of the motor system, and at the same time, the heating elements (MOSFET elements or capacitors, etc.) installed in the inverter unit are installed to face the impeller and cooled. That is, since the heating elements can be cooled by the airflow generated by the impeller without a separate cooling device, the performance and efficiency of the fan motor can be improved while reducing the size of the fan motor.
또한, 본 발명에서는 모터의 성능향상을 위해서 코일을 이중으로 권선하되, 코일은 두 가닥이 동시에 감기지 않고 한 가닥씩 순서대로 티스부에 감겨 각 상을 형성한다. 이에 따라 코일을 3상으로 연결하는 중성점터미널의 크기를 줄일 수 있고, 인버터부의 발열소자와 중성점터미널의 간섭을 방지할 수 있으므로, 팬 모터의 설계자유도가 높아진다. In addition, in the present invention, a coil is double wound in order to improve the performance of the motor, but the coil is wound on the teeth one by one instead of being wound at the same time to form each phase. Accordingly, it is possible to reduce the size of the neutral terminal connecting the coil in three phases, and to prevent interference between the heating element and the neutral terminal of the inverter unit, thereby increasing the design freedom of the fan motor.
그리고, 본 발명에서 인버터의 발열소자들 사이에는 스테이터조립체에 결합된 터미널들이 배치된다. 따라서 발열소자와 터미널들을 서로 마주보는 방향으로 설치하더라도 발열소자와 터미널 사이의 간섭이 방지되고, 발열소자를 효과적으로 냉각시킬 수 있다. And, in the present invention, terminals coupled to the stator assembly are disposed between the heating elements of the inverter. Therefore, even if the heating element and the terminals are installed in a direction facing each other, interference between the heating element and the terminal is prevented, and the heating element can be effectively cooled.
특히, 본 발명에서 발열소자들은 인버터의 바깥쪽 가장자리에 가깝게 배치되는데, 임펠러 및 디퓨저를 거쳐 팬 모터의 바깥쪽으로 배출되는 공기의 토출경로 상에 발열소자들이 위치하게 된다. 따라서, 발열소자들이 임펠러 및 디퓨저에 의해 냉각되고, 발열에 의한 팬 모터의 성능저하를 방지할 수 있다. In particular, in the present invention, the heating elements are disposed close to the outer edge of the inverter, and the heating elements are located on the discharge path of the air discharged to the outside of the fan motor through the impeller and the diffuser. Accordingly, the heating elements are cooled by the impeller and the diffuser, and deterioration of the performance of the fan motor due to heat can be prevented.
또한, 본 발명에서 인버터를 지지하는 하우징프레임에는 다수개의 지지레그들이 방사상으로 연장되고, 지지레그 사이는 빈 공간으로 개방된다. 이때 지지레그는 인버터를 스테이터조립체와 이격시켜 절연거리를 확보해줄 수 있고, 지지레그 사이의 빈 공간으로 공기가 토출되므로 공기의 흐름도 원활하게 이루어질 수 있다. In addition, in the present invention, a plurality of support legs extend radially to the housing frame supporting the inverter, and an empty space between the support legs is opened. At this time, the support legs can secure the insulation distance by separating the inverter from the stator assembly, and since air is discharged into the empty space between the support legs, the air flow can also be made smoothly.
특히, 지지레그들 사이에 형성되는 설치공간에 발열소자들이 배치되기 때문에, 임펠러에서 토출된 공기는 발열소자를 거쳐 자연스럽게 지지레그 사이의 빈 공간으로 배출될 수 있다. 따라서, 발열소자의 냉각이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. In particular, since the heating elements are disposed in the installation space formed between the support legs, the air discharged from the impeller can be naturally discharged to the empty space between the support legs through the heating element. Accordingly, cooling of the heating element can be made more effectively.
또한, 하우징프레임의 지지레그 높이만큼 인버터부가 스테이터조립체에서 이격될 수 있다. 따라서 인버터부에서 스테이터조립체 방향으로 돌출되는 발열소자는 스테이터조립체의 코일로부터 충분한 절연거리를 확보할 수 있을 뿐 아니라, 이격된 높이만큼 방열할 수 있는 공간을 가질 수 있다. In addition, the inverter unit may be spaced apart from the stator assembly by the height of the support leg of the housing frame. Therefore, the heating element protruding from the inverter unit in the direction of the stator assembly may not only secure a sufficient insulation distance from the coil of the stator assembly, but also have a space capable of dissipating heat by a height spaced apart from each other.
그리고, 인버터를 지지하는 하우징프레임의 지지레그들 사이에 형성되는 다수개의 설치공간 중에서, 일부의 설치공간에는 터미널과 발열소자 중에서 터미널만 배치되거나 또는 발열소자만 배치된다. 따라서, 터미널과 발열소자의 간섭이 보다 확실하게 방지될 수 있고, 각 부품간의 절연거리도 충분하게 확보될 수 있다. And, among the plurality of installation spaces formed between the support legs of the housing frame supporting the inverter, only the terminals or only the heating elements are arranged among the terminals and the heating elements in some installation spaces. Therefore, the interference between the terminal and the heating element can be prevented more reliably, and the insulation distance between each component can be sufficiently secured.
도 1은 본 발명에 의한 팬 모터의 일실시례의 구성을 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 팬 모터를 구성하는 부품을 분해하여 보인 사시도.
도 3은 도 1의 I-I'선에 대한 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시례를 구성하는 스테이터조립체의 구성을 보인 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시례를 구성하는 인버터의 구성을 보인 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시례를 구성하는 인버터의 구성을 보인 평면도.
도 7은 본 발명의 일실시례를 구성하는 중성점터미널이 스테이터조립체에 조립된 상태를 보인 사시도.
도 8은 본 발명의 일실시례를 구성하는 중성점터미널의 구성을 보인 사시도.
도 9는 본 발명의 일실시례를 구성하는 전원터미널이 스테이터조립체에 조립된 상태를 보인 사시도.
도 10은 본 발명의 일실시례를 구성하는 전원터미널의 구성을 보인 사시도.
도 11은 본 발명의 일실시례를 구성하는 스테이터조립체의 구성을 보인 평면도.
도 12는 본 발명의 일실시례를 구성하는 스테이터조립체에 코일이 권선되는 순서를 보인 개념도.
도 13은 본 발명의 일실시례를 구성하는 스테이터조립체의 코일결선구조를 보인 회로도.
도 14는 본 발명의 일실시례를 구성하는 중성점터미널에 코일이 결합된 상태를 각각 보인 정면도.1 is a perspective view showing the configuration of an embodiment of a fan motor according to the present invention;
FIG. 2 is an exploded perspective view of components constituting the fan motor shown in FIG. 1;
Fig. 3 is a cross-sectional view taken along line II' of Fig. 1;
Figure 4 is a perspective view showing the configuration of a stator assembly constituting an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing the configuration of an inverter constituting an embodiment of the present invention.
6 is a plan view showing the configuration of an inverter constituting an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a state in which a neutral point terminal constituting an embodiment of the present invention is assembled to a stator assembly.
8 is a perspective view showing the configuration of a neutral point terminal constituting an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing a state in which a power terminal constituting an embodiment of the present invention is assembled to a stator assembly;
10 is a perspective view showing the configuration of a power terminal constituting an embodiment of the present invention.
11 is a plan view showing the configuration of a stator assembly constituting an embodiment of the present invention.
12 is a conceptual diagram showing a sequence in which a coil is wound on a stator assembly constituting an embodiment of the present invention.
13 is a circuit diagram showing a coil connection structure of a stator assembly constituting an embodiment of the present invention.
14 is a front view showing a state in which a coil is coupled to a neutral point terminal constituting an embodiment of the present invention;
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".
본 발명은 모터 및 이를 구비하는 홈어플라이언스에 관한 것이다. 여기서 홈어플라이언스는 청소기, 공기청정기, 환풍기 등과 같이 모터가 필요한 다양한 전자제품이 포함될 수 있다. 그리고 본 발명의 모터는 브러시리스(BLDC) 모터로, 인버터가 설치된 모터이다. 이하에서는 모터 중에서 팬 모터를 예로 들어 설명하며, 팬 모터의 구조를 중심으로 본 발명의 구조를 설명하기로 한다. The present invention relates to a motor and a home appliance having the same. Here, the home appliance may include various electronic products that require a motor, such as a vacuum cleaner, an air purifier, and a ventilator. And, the motor of the present invention is a brushless (BLDC) motor, the inverter is installed. Hereinafter, a fan motor will be described as an example among motors, and the structure of the present invention will be described with a focus on the structure of the fan motor.
도 1과 도 2를 참조하면, 먼저 본 실시례에서 팬 모터의 골격은 하우징프레임(1)과 하우징커버(10)에 의해 만들어진다. 상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)는 서로 조립되어 그 사이에 소정의 공간을 만들고, 상기 공간에는 아래에서 설명될 모터부(C)가 내장된다. Referring to FIGS. 1 and 2 , first, the skeleton of the fan motor in this embodiment is made by the
상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)는 상기 모터부(C)를 구성하는 로터조립체(50)의 양단을 지지하는데, 보다 정확하게는 상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)가 로터조립체(50)의 제1베어링(53) 및 제2베어링(54)을 각각 지지해준다. 이를 위해서 상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)는 로터조립체(50)의 길이방향으로 서로 조립된다. The
상기 하우징프레임(1)의 중심에는 제1베어링수용부(3)가 있고, 상기 제1베어링수용부(3)를 중심으로 다수개의 지지레그(4,5)가 방사상으로 구비된다. 상기 제1베어링수용부(3)는 대략 원형구조로, 중심에 빈 공간이 있어서 여기에 로터조립체(50)의 제1베어링(53)이 삽입된다. 참고로, 로터조립체(50)의 제1베어링(53)과 제2베어링(54)은 임의로 순서를 정한 것으로, 그 반대가 될 수도 있다. A first
상기 지지레그(4,5)는 상기 제1베어링수용부(3)의 외주면에서 연장되는데, 보다 정확하게는 상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)의 결합방향에 대해 직교한 방향으로 연장되는 연결브릿지(4)와, 상기 연결브릿지(4)의 끝에서 상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)의 결합방향으로 연장되는 레그몸체(5)로 구성된다. 본 실시례에서 상기 지지레그(4,5)는 총 3개로 구성되는데, 이와 달리 상기 지지레그(4,5)는 2개로 구성되거나 또는 4개 이상이 될 수도 있다. The
상기 지지레그(4,5)의 레그몸체(5)의 양단에는 각각 상기 하우징커버(10) 및 아래에서 설명될 인버터부(60)가 결합된다. 도 2를 기준으로 보면, 상기 레그몸체(5)의 상단에는 인버터부(60)가 결합되고, 상기 레그몸체(5)의 하단에는 상기 하우징커버(10)가 조립되는 것이다. 따라서 상기 레그몸체(5)의 높이만큼 인버터부(60)가 상기 하우징커버(10)에서 이격될 수 있고, 인버터부(60)의 부품들과 모터부(C)의 부품들 사이에 절연거리가 확보될 수 있다. 도면부호 8은 상기 하우징커버(10)와의 결합을 위한 체결홈을 나타낸다. The
상기 지지레그(4,5)의 사이에는 빈 공간이 형성되는데, 이러한 빈 공간으로 공기가 유동될 수 있다. 아래에서 설명될 임펠러(70)는 회전하면서 공기를 인버터 방향으로 토출시키는데, 유동되는 공기는 공기는 지지레그(4,5) 사이의 빈 공간으로 토출될 수 있으므로 상기 하우징프레임(1)에 의해 방해받지 않을 수 있다. An empty space is formed between the
상기 지지레그(4,5) 사이의 빈 공간은 일종의 설치공간으로, 여기에는 인버터부(60)의 발열소자(64a~64c)와 아래에서 설명될 중성점터미널(30) 및 전원터미널(40a,40b,40c) 등이 배치된다. 상기 설치공간은 상기 지지레그(4,5)에 의해 서로 구획되므로, 서로 다른 설치공간에 설치된 부품 사이도 구획되고, 이들 사이의 절연거리도 충분하게 확보될 수 있다. 본 실시례에서 상기 설치공간은 총 3개로 구성된다. The empty space between the
상기 하우징커버(10)는 본 실시례의 팬 모터의 외곽 중 적어도 일부를 형성하는 것으로, 링 형태의 구조를 가진다. 상기 하우징커버(10)에는 외곽을 형성하는 커버몸체(11)가 있고, 상기 커버몸체(11)의 중심에는 제2베어링수용부(12)가 구비되어 로터조립체(50)의 제2베어링(54)을 지지해준다. 상기 커버몸체(11)와 상기 제2베어링수용부(12)는 모두 링형태를 가지며, 상기 커버몸체(11)와 상기 제2베어링수용부(12) 사이는 다수개의 연결암(13)으로 연결된다. The
상기 연결암(13)의 바깥쪽, 즉 상기 커버몸체(11)와 연결되는 일단에는 상기 하우징프레임(1)의 체결홈(8)과 대응되는 제1조립홈(14)이 있다. 그리고 상기 제2베어링수용부(12)에 연결되는 상기 연결암(13)의 안쪽에는 제2조립홈(15)이 있는데, 상기 제2조립홈(15)은 아래에서 설명될 디퓨저(80)와 상기 연결암(13) 사이를 조립하기 위한 것이다. 상기 제1조립홈(14)과 상기 체결홈(8)에는 제1체결구(B1)가 체결될 수 있다. A
상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)의 사이에는 모터부(C)가 설치된다. 상기 모터부(C)는 팬 모터의 회전동작을 구현하기 위한 것으로, 스테이터조립체(20)와 로터조립체(50)를 포함한다. 상기 스테이터조립체(20)는 다수의 코일이 권선되어 전자기유도를 발생시키고, 상기 로터조립체(50)는 상기 스테이터조립체(20)의 안쪽에 설치되어 실제 회전하게 되는 부분이다. A motor unit (C) is installed between the housing frame (1) and the housing cover (10). The motor unit C is for implementing the rotational operation of the fan motor, and includes a
상기 스테이터조립체(20)를 보면, 상기 스테이터조립체(20)는 다수개의 얇은 금속판재가 적층되는 스테이터코어(21)와, 상기 스테이터코어(21)에 결합되어 상기 스테이터코어(21)와 코일 사이를 절연시키는 인슐레이터(22a,22b)를 포함한다. 상기 스테이터조립체(20)는 상기 하우징프레임(1)과 상기 하우징커버(10)의 사이에 고정되되, 상기 로터조립체(50)를 감싸 상기 로터조립체(50)가 상기 스테이터조립체(20)의 중심부에서 회전될 수 있다. Looking at the
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 스테이터조립체(20)의 코어에는 인슐레이터(22a,22b)가 조립되는데, 본 실시례에서 상기 인슐레이터(22a,22b)는 제1인슐레이터(22a)와 제2인슐레이터(22b)로 구성된다. 상기 제1인슐레이터(22a)와 상기 제2인슐레이터(22b)는 서로 조립되는데, 제1인슐레이터(22a)는 인버터부(60)에 가까운 상부에 위치하고, 상기 제2인슐레이터(22b)는 상기 하우징커버(10)에 가까운 하부에 위치한다. 물론, 상기 제1인슐레이터(22a)와 상기 제2인슐레이터(22b)의 순서는 임의로 정한 것으로 반대가 될 수 있고, 또는 상기 제1인슐레이터(22a)와 상기 제2인슐레이터(22b)가 일체로 만들어질 수도 있다. 3 and 4,
상기 인슐레이터(22a,22b)의 안쪽에는 복수개의 티스부(23)가 있는데, 상기 복수개의 티스부(23)들 사이에는 코일이 감기는 슬롯(23')이 만들어진다. 즉, 상기 티스부(23)의 개수만큼 슬롯(23')이 만들어지는데, 본 실시례에서 상기 티스부(23)는 총 3개이고, 3개의 슬롯(23')에 코일이 각각 감겨 3상을 구성한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 본 실시례에서 상기 스테이터조립체(20)는 코일이 Y결선방식으로 권선되어 3상을 형성하게 된다. There are a plurality of
이와 같이 코일은 티스부(23)에 Y결선 타입으로 권선될 수 있고, 적어도 세 개의 코일이 티스부(23)에 별개로 권선될 수 있다. 그에 따라, 적어도 세 개의 코일은 U상, V상 및 W상을 구현할 수 있다. 예를 들어, 3개의 티스부들(23a~23c) 중에서 제1티스부(23a)에는 U상 코일이 권선되고, 제2티스부(23b)에는 V상 코일이 권선되며, 제3티스부(23c)에는 W상 코일이 권선되는 것이다. In this way, the coil may be wound on the
상기 인슐레이터(22a,22b)에는 아래에서 설명될 중성점터미널(30)과 전원터미널(40a,40b,40c)이 설치된다. 도 4를 보면, 상기 인슐레이터(22a,22b)에는 제1수납부(25)와 제2수납부(26)가 인버터부(60)를 향해서 돌출된 형태로 구비된다. 상기 제1수납부(25)에는 중성점터미널(30)이 설치되고, 상기 제2수납부(26)에는 전원터미널(40a,40b,40c)이 설치된다. 본 실시례에서 상기 제1수납부(25)는 1개이고, 제2수납부(26)는 총 3개가 있다. A
도 4와 도 7을 참조하면, 상기 제1수납부(25)에는 제1수납공간(25a)이 위쪽으로 개방되어 중성점터미널(30)을 수용할 수 있고, 제1코일삽입홈(25a1,25a2)이 전후방향, 즉 상기 제1수납공간(25a)이 개방된 방향와 직교한 방향으로 개방되어 있다. 상기 제1코일삽입홈(25a1,25a2)은 두개가 서로 나란 방향으로 연장되는데, 상기 제1코일삽입홈(25a1,25a2)에는 위쪽에서 코일이 삽입될 수 있다. 상기 제1코일삽입홈(25a1,25a2)에 코일이 삽입된 상태로 상기 제1수납부(25)에 중성점터미널(30)이 끼워지면, 중성점터미널(30)의 중성점수용홈(35)에 코일이 끼워져 중성점터미널(30)에 전기적으로 연결된다. 4 and 7, the first receiving
상기 제1수납부(25)의 표면에는 제1걸림단(25b)이 돌출되는데, 상기 제1걸림단(25b)에는 코일이 걸린다. 즉 상기 제1수납부(25)의 제1코일삽입홈(25a1,25a2)에 일부가 삽입된 코일은 상기 제1걸림단(25b)에 걸려 이웃한 티스부(23)로 연장될 수 있는 것이다. A
상기 제2수납부(26)에는 제2수납공간(26a)이 위쪽으로 개방되어 전원터미널(40a,40b,40c)을 수용할 수 있고, 제2코일삽입홈(26a1)이 전후방향, 즉 상기 제2수납공간(26a)이 개방된 방향와 직교한 방향으로 개방되어 있다. 상기 제2코일삽입홈(26a1)은 상기 제2수납공간(26a)과 같은 방향으로 연장되어, 위쪽에서 코일이 삽입될 수 있다. 상기 제2코일삽입홈(26a1)에 코일이 삽입된 상태로 상기 제2수납부(26)에 전원터미널(40a,40b,40c)이 끼워지면, 전원터미널(40a,40b,40c)의 전원수용홈에 코일이 끼워져 전원터미널(40a,40b,40c)에 전기적으로 연결된다. A
상기 제2수납부(26)의 표면에는 제2걸림단(26b)이 돌출되는데, 상기 제2걸림단(26b)에는 코일이 걸린다. 즉 상기 제2수납부(26)의 제2코일삽입홈(26a1)에 일부가 삽입된 코일은 상기 제2걸림단(26b)에 걸려 이웃한 티스부(23)로 연장될 수 있는 것이다. A
도 4 및 도 11을 보면, 3개의 상기 제2수납부(26)는 각각 U상, V상 및 W상을 구성하는 코일의 한쪽에 치우친 위치에 구비된다. 그리고 본 실시례에서 상기 U상을 구성하는 코일의 반대쪽에는 상기 제1수납부(25)가 구비된다. 참고로, 도면부호 U,V,W는 각각 U상, V상 및 W상을 구성하는 코일을 나타낸 것이다. 4 and 11 , the three second
상기 인슐레이터(22a,22b)에는 레그결합부(28)가 있다. 상기 레그결합부(28)는 상기 하우징프레임(1)의 지지레그(4,5) 중 레그몸체(5) 부분을 감싸는 것으로, 상기 인슐레이터(22a,22b)에서 인버터부(60) 방향으로 돌출된다. 상기 레그결합부(28)는 상기 레그몸체(5)의 표면 중 일부를 감싸, 상기 인슐레이터(22a,22b)와 하우징프레임(1) 사이의 결합면적을 넓혀 결합력을 높인다. 본 실시례에서 상기 레그결합부(28)는 대략 ㄷ자 형상의 횡단면을 갖는다. The insulator (22a, 22b) has a leg coupling portion (28). The
상기 인슐레이터(22a,22b)에는 걸이후크(29)가 있다. 상기 걸이후크(29)는 상기 인슐레이터(22a,22b)에서 돌출되어, 코일을 걸어주는 역할을 한다. 즉, 상기 걸이후크(29)는 앞서 설명한 제1수납부(25)의 제1걸림단(25b)과 제2수납부(26)의 제2걸림단(26b)과 마찬가지로, 코일의 일부를 걸어 코일의 이동방향을 정확하게 안내해준다. 본 실시례에서 상기 걸이후크(29)는 대략 ㄱ자 형상이고, 상기 인슐레이터(22a,22b)의 가장자리를 둘러 다수개가 배치된다. The
다음으로 상기 인슐레이터(22a,22b)에 설치되는 터미널을 살펴보면, 상기 터미널은 코일과 전기적으로 연결되는 부품이다. 상기 터미널은 중성점터미널(30) 및 전원터미널(40a,40b,40c)로 구성되는데, 본 실시례에서 상기 중성점터미널(30)은 중성점을 구성하는 터미널로 구성되고, 전원터미널(40a,40b,40c)은 전원공급이 가능한 터미널로 구성된다. 여기서, 상기 전원터미널(40a,40b,40c)은 제1전원터미널(40a), 제2전원터미널(40b) 및 제3전원터미널(40c)로 구분할 수 있다. Next, looking at the terminals installed on the
도 11을 참조하여 중성점터미널(30)을 설명하면, 상기 중성점터미널(30)은 제1플레이트(31a)와, 상기 제1플레이트(31a)에서 벤딩되어 상기 제1플레이트(31a)와 마주보게 연장되는 제2플레이트(31b)로 구성된다. 상기 제1플레이트(31a)와 상기 제2플레이트(31b)는 중성점터미널몸체(31)를 구성하고, 상기 중성점터미널몸체(31)의 측면에는 걸림턱(33)이 돌출된다. 상기 걸림턱(33)은 상기 중성점터미널(30)이 상기 제1수납부(25)의 안쪽에 걸릴 수 있게 하는 부분으로, 양쪽에 쌍을 이루어 구비된다. 도면부호 34는 상기 걸림턱(33)와 이웃하여 상대적으로 함몰된 걸림홈으로, 여기에는 제1수납공간(25a)의 내부에 구비된 걸림돌기(미도시)가 걸릴 수 있다. When the
상기 제1플레이트(31a)의 상단에는 연결리브(36)가 구비되는데, 상기 연결리브(36)는 상기 제1플레이트(31a)의 상단에서 상기 제2플레이트(31b) 방향으로 돌출된다. 상기 연결리브(36)는 상기 제1플레이트(31a)와 제2플레이트(31b)의 사이 간격을 메워주는 것으로, 상기 중성점터미널(30)의 입체형상을 유지해주는 부분으로 볼 수 있다. 물론 상기 연결리브(36)는 제2플레이트(31b)에서 제1플레이트(31a) 방향으로 돌출된 것일 수도 있다. A connecting
상기 제1플레이트(31a) 및 상기 제2플레이트(31b)에는 상기 스테이터조립체(20)의 코일이 삽입되는 중성점수용홈(35)이 형성된다. 상기 중성점수용홈(35)에는 상기 코일이 끼워지는 것인데, 상기 중성점수용홈(35)은 상기 중성점터미널(30)이 상기 제1수납부(25)에 수납되는 방향으로 연장된다. 그리고 상기 중성점수용홈(35)은 아래쪽으로 개방되어서, 개방된 부분을 통해서 코일이 삽입될 수 있다. 본 실시례에서는 상기 제1수납부(25)의 제1코일삽입홈(25a1,25a2)에 먼저 코일이 끼워진 상태에서, 상기 중성점터미널(30)이 상기 제1수납부(25)에 결합되는 과정에서 상기 코일이 상기 중성점수용홈(35)에 끼워지게 된다. A neutral
상기 중성점수용홈(35)은 한 쌍으로 구성된다. 상기 한 쌍의 중성점수용홈(35)에는 다수개의 코일이 적층되는 형태로 끼워질 수 있는데, 본 실시례에서는 상기 스테이터조립체(20)에 구비된 3상을 구성하는 각 코일들이 끼워진다. 상기 중성점수용홈(35)을 구성하는 제1홈부(35a)와 제2홈부(35b)는 일종의 포크 형상을 만드는데, 이러한 제1홈부(35a)와 제2홈부(35b)에 코일이 끼워진 모습이 도 14에 도시되어 있다. The neutral
도 14(a)를 예로 들면, 상기 제1홈부(35a)에는 3상 중 U상을 구성하는 코일을 권선하고 V상을 구성하는 코일로 넘어가는 경유단(U2)과, 상기 V상을 구성하는 코일을 권선한 후에 W상으로 넘어가는 코일의 경유단(V1)이 연결된다. 그리고, 상기 제2홈부(35b)에는 3상 중 U상을 구성하는 코일의 권선을 시작하는 시작단(U1)과, 상기 W상을 구성하는 코일의 권선이 종료되는 코일의 말단(W1)이 각각 끼워진다. 이를 통해서 상기 중성점터미널(30)은 3상 코일의 중성점을 구성하게 된다. 14(a) as an example, in the
여기서, 상기 시작단(U1)은 코일의 권선이 시작되는 부분이고, 상기 말단(W1)은 코일의 권선이 완료되는 부분을 의미한다. 또한, 두 개의 경유단(U2, V1)은 각각 어느 하나의 티스부(23a~23c)에서 1차권선 및 2차권선이 종료된 후에, 또 다른 하나의 티스부(23a~23c)로 코일이 이동하는 과정에서 상기 중성점터미널(30)의 중성점수용홈(35)을 통과하는 부분을 의미한다. Here, the start end U1 is a portion where winding of the coil starts, and the end W1 indicates a portion where winding of the coil is completed. In addition, after the primary winding and the secondary winding in one
상기 중성점터미널(30)에는 상기 제1플레이트(31a) 및 상기 제2플레이트(31b)가 마주보게 구비되므로, 상기 중성점수용홈(35)도 상기 제1플레이트(31a) 및 상기 제2플레이트(31b)에 각각 형성된다. 즉, 상기 중성점수용홈(35)은 전후 방향으로 이격된 한 쌍으로 구성되는 것이다. 따라서 상기 코일이 상기 중성점터미널(30)에 끼워지는 부분이 두 지점이 되므로, 코일과 중성점터미널(30) 사이의 전기적 연결이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다. Since the
도 13에는 전원터미널(40a,40b,40c)이 도시되어 있다. 상기 전원터미널(40a,40b,40c)은 각 상의 코일과 연결되어 각 상을 구성하는 코일에 전원을 공급하는 역할을 한다. 상기 전원터미널(40a,40b,40c)은 제1연결몸체(41a)와, 상기 제1연결몸체(41a)에서 벤딩되어 상기 제1연결몸체(41a)와 마주보게 연장되는 제2연결몸체(41b)로 구성된다. 상기 제1연결몸체(41a)와 상기 제2연결몸체(41b)는 전원터미널몸체(41)를 구성하고, 상기 전원터미널몸체(41)의 측면에는 걸림턱(43)이 돌출된다. 상기 걸림턱(43)은 상기 전원터미널(40a,40b,40c)이 상기 제2수납부(26)의 안쪽에 걸릴 수 있게 하는 부분으로, 양쪽에 쌍을 이루어 구비된다.13 shows the
상기 제2연결몸체(41b)의 상단에는 연결리브(46)가 구비되는데, 상기 연결리브(46)는 상기 제2연결몸체(41b)의 상단에서 상기 제1연결몸체(41a) 방향으로 돌출된다. 상기 연결리브(46)는 상기 제1연결몸체(41a)와 제2연결몸체(41b)의 사이 간격을 메워주는 것으로, 상기 전원터미널(40a,40b,40c)의 입체형상을 유지해주는 부분으로 볼 수 있다. 물론 상기 연결리브(46)는 제1연결몸체(41a)에서 제2연결몸체(41b) 방향으로 돌출된 것일 수도 있다. A connecting
상기 제1연결몸체(41a)의 상단에는 탭부(47a,47b,47c)가 돌출된다. 상기 탭부(47a,47b,47c)는 상기 제1연결몸체(41a)에서 위쪽, 즉 인버터부(60)를 향해 돌출되는 것으로, 인버터부(60)에 적어도 일부가 끼워져 전기적으로 연결되는 부분이다.
상기 제1연결몸체(41a) 및 상기 제2연결몸체(41b)에는 상기 스테이터조립체(20)의 코일이 삽입되는 전원수용홈(45)이 형성된다. 상기 전원수용홈(45)에는 상기 코일이 끼워지는 것인데, 상기 전원수용홈(45)은 상기 전원터미널(40a,40b,40c)이 상기 제2수납부(26)에 수납되는 방향으로 연장된다. 그리고 상기 전원수용홈(45)은 아래쪽으로 개방되어서, 개방된 부분을 통해서 코일이 삽입될 수 있다. 본 실시례에서는 상기 제2수납부(26)의 제2코일삽입홈(26a1)에 먼저 코일이 끼워진 상태에서, 상기 전원터미널(40a,40b,40c)이 상기 제2수납부(26)에 결합되는 과정에서 상기 코일이 상기 전원수용홈(45)에 끼워지게 된다.A
상기 전원터미널(40a,40b,40c)에는 상기 제1연결몸체(41a) 및 상기 제2연결몸체(41b)가 마주보게 구비되므로, 상기 전원수용홈(45)도 상기 제1연결몸체(41a) 및 상기 제2연결몸체(41b)에 각각 형성된다. 즉, 상기 전원수용홈(45)은 전후 방향으로 이격된 한 쌍으로 구성되는 것이다. 따라서 상기 코일이 상기 전원터미널(40a,40b,40c)에 끼워지는 부분이 두 지점이 되므로, 코일과 전원터미널(40a,40b,40c) 사이의 전기적 연결이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다. Since the
한편, 도 2에서 보듯이, 상기 스테이터조립체(20)의 안쪽에 위치하는 상기 로터조립체(50)는 중심에 위치한 회전축(52)을 중심으로, 상기 회전축(52)을 감싸는 구조를 갖는다. 여기서, 로터조립체(50)는 상기 스테이터조립체(20)에 회전 가능하게 배치된다. 상기 로터조립체(50)는 디스크 형상의 코어 플레이트(51)가 적층되고, 그 외주면에 마그넷이 배치되는 타입으로 구성될 수 있다. 상기 마그넷과와 상기 스테이터조립체(20) 사이에서 발생하는 전자기 유도에 의하여 상기 로터조립체(50)가 회전하고, 상기 회전축(52)은 상기 로터조립체(50)와 한 몸으로 회전한다.On the other hand, as shown in FIG. 2 , the
상기 로터조립체(50)에는 제1베어링(53)과 제2베어링(54)이 있다. 상기 제1베어링(53)과 상기 제2베어링(54)은 서로 이격되어 있는데, 보다 정확하게는 상기 제1베어링(53)은 인버터부(60)에 상대적으로 더 가깝게 구비되고, 제2베어링(54)은 하우징커버(10)에 더 가깝게 구비된다. 상기 제1베어링(53)은 상기 하우징프레임(1)의 제1베어링수용부(3)에 끼워지고, 상기 제2베어링(54)은 상기 하우징커버(10)의 제2베어링수납부(12)에 끼워진다. The
상기 하우징프레임(1)에는 인버터부(60)가 결합된다. 상기 인버터부(60)는 팬 모터를 임의의 속도로 운전하기 위해 주파수를 가변시킬 수 있는 전원 장치이다. 즉, 상기 인버터부(60)는 스위칭 간격을 가변시킴으로써 주파수를 임의로 변화시키는 동작을 한다. 본 실시례에서 상기 인버터부(60)는 팬 모터에 일체로 구비되고, 스테이터조립체(20)의 코일에 전원을 공급하는 역할도 한다. An
상기 인버터부(60)는 상기 코일이 구현하는 U, V, W 상에 3상의 전원을 인가하는 역할을 하는데, 이를 위해서 상기 인버터부(60)는 평활된 직류 전압을 각 상에 따른 소정 교류 전압으로 변환시켜 출력한다. 그리고, 상기 인버터부(60)를 통하여 입력된 전압에 따라 팬 모터가 구동된다. 즉, 상기 인버터부(60)에 의해서 변환된 소정 교류 전압에 의해서 상기 스테이터조립체(20)의 각 상(U, V, W)에 권선된 코일에 전류가 흐르고, 상기 전류에 의하여 형성된 자기장과 로터조립체(50)의 마그넷의 상호작용으로 회전자계가 발생되어 상기 로터조립체(50)가 회전한다.The
상기 인버터부(60)에는 회로기판(61) 및 상기 회로기판(61)에 실장된 다수의 발열소자(64a~64c)를 포함한다. 상기 발열소자(64a~64c)는 스위칭을 위한 MOSFET 소자 또는 커패시터(64a~64c) 등을 포함할 수 있는데, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 이러한 발열소자(64a~64c)들에서는 많은 열이 발생므로, 상기 발열소자(64a~64c)의 열을 효과적으로 냉각시킬 필요가 있다. 이러한 냉각구조는 아래에서 설명하기로 한다. The
상기 회로기판(61)에는 외부로부터 전원을 공급받기 위한 커넥터부(62)와, 센싱을 위한 센싱부(63) 등이 설치될 수 있다. 상기 회로기판(61)은 대략 원판형상으로, 본 실시례에서는 상기 하우징커버(10)와 동심이되, 상기 하우징커버(10) 보다 작거나 같은 직경을 갖는다. A
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 회로기판(61)의 저면, 즉 상기 하우징커버(10)와 임펠러(70)를 향한 면에는 발열소자(64a~64c)가 실장된다. 상기 발열소자(64a~64c)에는 스위칭을 위한 MOSFET 소자 또는 커패시터(64a~64c) 등이 포함되는데, 상기 커패시터(64a~64c)는 원통형 커패시터(64a~64c)이다. 본 실시례에서 상기 커패시터(64a~64c)는 총 3개가 구비되는데, 이와 달리 2개 이하 또는 4개 이상의 커페시터가 상기 회로기판(61)에 실장될 수도 있다. 5 and 6 , the
이처럼, 본 실시례에서 상기 발열소자(64a~64c)는 상기 회로기판(61)의 저면에서 임펠러(70)를 향해 돌출되도록 설치되므로, 임펠러(70)가 토출한 공기가 상기 발열소자(64a~64c)를 거쳐 외부로 배출될 수 있다. 또한, 상기 발열소자(64a~64c)가 상기 회로기판(61)의 상면에서 위쪽(도 1을 기준으로 위쪽)으로 설치되는 것과 비교하면, 적어도 발열소자(64a~64c)의 높이만큼 팬 모터의 전체 높이를 낮출 수도 있다. As such, in this embodiment, since the
이때, 상기 커패시터(64a~64c)는 상기 회로기판(61)의 중심보다 바깥쪽 가장자리에 가깝게 설치된다. 이에 따라 상기 커패시터(64a~64c)는 도 1에서 보듯이 상기 하우징프레임(1)의 지지레그(4,5) 사이로 잘 드러난다. 상기 커패시터(64a~64c)가 상기 회로기판(61)의 바깥쪽 가장자리 쪽에 실장되면, 임펠러(70) 및 디퓨저(80)를 거쳐 팬 모터의 바깥쪽으로 배출되는 공기의 토출경로 상에 발열소자(64a~64c)들이 위치하게 된다. 따라서, 발열소자(64a~64c)들이 임펠러(70) 및 디퓨저(80)에 의해 냉각되고, 발열에 의한 팬 모터의 성능저하를 방지할 수 있다. 즉, 임펠러(70)가 토출한 공기가 직접 발열소자(64a~64c)에 전달되므로, 별도의 냉각장치 없이도 발열소자(64a~64c)가 냉각될 수 있는 것이다. At this time, the
도 5 및 도 6을 보면, 상기 회로기판(61)에는 다수개의 결합홀(67)이 있는데, 상기 결합홀(67)에는 상기 하우징프레임(1)의 지지레그(4,5) 일부가 끼워질 수 있다. 즉 상기 결합홀(67)에 지지레그(4,5)에서 돌출된 부분이 끼워지면, 상기 회로기판(61)이 상기 하우징프레임(1)에 고정되는 것이다. 이때 솔더링 등의 방법으로 보다 견고하게 회로기판(61)을 하우징프레임(1)에 고정할 수도 있다. 5 and 6 , the
상기 회로기판(61)에는 탭홀(66a~66c)이 있다. 상기 탭홀(66a~66c)은 상기 회로기판(61)을 관통하여 만들어지는 것으로, 앞서 설명한 전원터미널(40a,40b,40c)의 탭부(47a,47b,47c)의 끝부분이 상기 탭홀(66a~66c)을 경유한다. 상기 탭부(47a,47b,47c)의 끝부분이 상기 탭홀(66a~66c)을 경유한 상태로 솔더링되면, 상기 탭부(47a,47b,47c)는 상기 회로기판(61)에 전기적으로 연결됨과 동시에 고정될 수 있다. 상기 탭홀(66a~66c)은 3개의 전원터미널(40a,40b,40c)의 개수 및 위치에 맞게 상기 회로기판(61)에 형성된다. The
상기 로터조립체(50)에는 임펠러(70)가 조립된다. 상기 임펠러(70)는 후술할 디퓨져의 상부에 적층되고, 상기 임펠러(70)의 중심에는 상하방향으로 회전축(52)이 삽입되는 축결합공(73)이 있다. 상기 축결합공(73)은 상기 임펠러(70)의 전체적인 강성을 지지하는 허브(71)에 형성되어 있어서, 회전축(52)의 회전력은 상기 임펠러(70)에 잘 전달될 수 있다. An
상기 허브(71)는 평판구조이거나, 회전의 중심에서 반경방향으로 점점 멀어질수록 하향 경사지는 사면을 가질 수도 있다. 상기 허브의 상부에는 공기를 가압하는 블레이드(72)가 방사상으로 복수개 마련된다. 상기 임펠러(70)의 흡입 효율을 높이기 위해서는, 상기 블레이드(72)의 상단부가 팬커버(85)의 내면과 거의 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.The
상기 임펠러(70)에는 디퓨저(80)가 적층된다. 상기 디퓨저(80)는 팬커버(85)의 공기흡입구(87)를 통해 흡입되는 공기를 상기 인버터부(60) 쪽으로 안내하는 기능을 한다. 보다 상세하게는, 상기 디퓨저(80)는 원판 형태의 가이드본체(81)와, 상기 가이드본체(81)의 외주면에 형성되는 다수의 가이드 베인(82)을 포함할 수 있다. A
그리고, 상기 가이드본체(81)의 중심부에는 축관통홀(83)이 형성되고, 상기 축관통홀(83)에는 상기 로터조립체(50)의 제2베어링(54)의 적어도 일부가 수납될 수 있다. 상기 축관통홀(83)의 가장자리에는 다수의 가이드홀(85)이 형성될 수 있다. 상기 가이드홀(85)은 상기 제2조립홈(15)에 대응하는 것으로, 제2체결구(B2)가 상기 가이드홀(85)과 상기 제2조립홈(15)에 체결될 수 있다. In addition, a shaft through
상기 임펠러(70)를 중심으로 상기 디퓨저(80)의 반대편에는 팬커버(85)가 결합된다. 상기 팬커버(85)는 상기 하우징커버(10)의 적어도 일부를 덮는데, 본 실시례에서는 브라켓(90)을 매개로 하여 상기 하우징커버(10)와 상기 팬커버(85)가 결합될 수 있다. 상기 브라켓(90)의 몸체(91)는 중심부(92)가 비어 있는 링형상으로 하우징커버(10)를 감쌀 수 있다. 물론, 이와 달리 상기 팬커버(85)가 상기 하우징커버(10)에 직접 연결될 수도 있다. A
상기 팬커버(85)의 상부 중앙부에는 팬 모터 내부로 흡입되는 통로인 공기흡입구(87)가 마련된다. 상기 팬커버(85)의 팬커버몸체(86)는 팬 모터의 중심축에서 멀어질수록 상기 공기흡입구(87)로부터 하향 경사진 형태를 포함하고, 팬커버(85)의 하단부는 상기 하우징커버(10)를 덮는다. 상기 팬커버(85)는 팬 모터의 부품들 중 모터부(C)를 직접적으로 지지하지 않는 부품이므로, 경량의 합성 수지 재질로 제작될 수도 있다. An
도 3을 참조하면, 상기 팬커버(85)의 공기흡입구(87)로 유입된 공기(화살표 ①)는 상기 임펠러(70)에서 가압 토출되고, 디퓨져(80)의 베인(82)을 따라 이동하며(화살표 ②), 마지막으로 상기 팬커버(85)에서 상기 인버터부(60)를 향해 배출된다.(화살표 ③) 따라서 임펠러(70)에 의해 토출된 공기는 결과적으로 인버터부(60)의 발열소자(64a~64c)를 냉각시켜줄 수 있다. 특히, 본 실시례에서 상기 발열소자(64a~64c)는 공기가 토출되는 경로 상에 위치하므로, 이러한 냉각은 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.3, the air (arrow ①) introduced into the
한편, 도 1과 도 6을 참조하면, 상기 발열소자(64a~64c)는 다수개가 상기 인버터부(60)를 구성하는 회로기판(61)에 설치되는데, 다수개의 상기 발열소자(64a~64c)들 사이에는 상기 스테이터조립체(20)에 결합된 터미널들이 배치된다. 도 6을 보면, 상기 회로기판(61)의 중심을 기준으로 상기 하우징프레임(1)의 지지레그(4,5)가 연장되는 방향을 따라 가상의 연장선(A1,A2,A3)이 있고, 각 연장선 사이에는 설치공간이 구획된다고 볼 수 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 1 and 6 , a plurality of the
이때, 다수개의 상기 설치공간들 중에서 일부에는 상기 스테이터조립체(20)에 결합된 터미널들과 상기 발열소자(64a~64c) 중에서 상기 터미널들만 배치되거나 또는 상기 발열소자(64a~64c)만 배치될 수 있다. 도 6을 보면, 제1설치공간(A1~A2)에는 발열소자(64a~64c) 및 제3전원터미널(40c)이 모두 배치되지만, 도면부호 K로 표시한 제3설치공간(A3~A1)에는 중성점터미널(30)과 제1전원터미널(40a)만 배치된다. At this time, among the terminals coupled to the
이때, 상기 중성점터미널(30)에는 상기 중성점수용홈(35)이 2개(제1홈부(35a)와 제2홈부(35b))로 구성되어 좌우 폭이 넓기 때문에 다른 부품(발열소자(64a~64c) 등)과 간섭될 수 있지만, 본 실시례에서는 중성점터미널(30)이 배치되는 설치공간(A3~A1)에는 발열소자(64a~64c)를 배제하여 이러한 간섭을 방지하였다. 물론 이를 통해 부품간의 절연거리도 충분히 확보할 수 있다. 참고로 제2설치공간(A2~A3)에는 두 개의 발열소자(64a~64c)와 1개의 제2전원터미널(40b)이 배치된다. At this time, since the neutral
다음으로, 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 모터의 코일이 권선되는 과정을 살펴보기로 한다. 먼저 도 11에는 모터를 구성하는 스테이터조립체(20)의 평면도가 도시되어 있다. 이에 보듯이, 상기 스테이터조립체(20)에는 총 3개의 코일이 구분되어 권선되는데, 이들은 각각 3상(U상, V상 및 W상)을 구성한다. 실제로 이들 3상을 구성하는 각 코일은 서로 단절되지 않고 연속된 코일로 권선되지만, 서로 독립된 티스부(23a~23c)에 권선되고, 각각 서로 다른 전원터미널(40a,40b,40c)에 연결되므로 구분될 수 있다. Next, a process in which the coil of the motor of the present invention is wound will be described with reference to FIGS. 11 to 14 . First, a plan view of the
도 12를 보면, 코일의 권선을 위해서는 먼저 3상 중 U상을 구성하는 코일의 시작단이 중성점터미널(30)의 제1홈부(35a) 또는 제2홈부(35b)에 끼워진다.(화살표 1) 그리고 코일은 상기 티스부(23) 중 하나인 제1티스부(23a)에 다수회 감기고난 후에 제1전원터미널(40a)을 통과하고, 상기 코일은 다시 앞서 감겼던 제1티스부(23a)에 중첩되게 감긴다.(화살표 2) 따라서 U상은 도 13에서 보듯이 병렬구성을 갖게 된다. 12, for winding the coil, the starting end of the coil constituting the U phase among the three phases is inserted into the
이어서 코일은 중성점터미널(30)의 제1홈부(35a) 또는 제2홈부(35b)에 끼워진 후에(화살표 3), 상기 제1인슐레이터(22a)의 표면을 반시계방향으로 감싸면서 이동하는데, 이때 코일은 V상을 구성하는 제2티스부(23b)에 인접한 제2전원터미널(40b)이 수납되는 제2수납부(26)의 표면을 지난다.(화살표 4) 그리고 상기 코일은 걸이후크(29)에 걸린 후에 티스부(23) 중 다른 하나인 제2티스부(23b)에 다수회 감기고 나서 제2전원터미널(40b)에 끼워지고, 다시 앞서 감겼던 제2티스부(23b)에 중첩되게 감긴다.(화살표 5) 따라서 V상은 도 13에서 보듯이 병렬구성을 갖게 된다. Then, after the coil is inserted into the
그리고 코일은 상기 제1인슐레이터(22a)의 표면을 시계방향으로 감싸면서 이동하는데(화살표 6), 그 과정에서 중성점터미널(30)의 제1홈부(35a) 또는 제2홈부(35b)에 끼워진다.(화살표 6')And the coil moves while wrapping the surface of the
이어서 코일은 다시 상기 제1인슐레이터(22a)의 표면을 시계방향으로 감싸면서 이동하여 W상을 구성하게 되는 나머지 티스부(23)인 제3티스부(23c)에 감긴다.(화살표 7) 상기 제3티스부(23c)에 다수회 감긴 코일은 제3전원터미널(40c)에 끼워지고, 다시 앞서 감겼던 제3티스부(23c)에 중첩되게 감긴다.(화살표 8) 따라서 W상은 도 13에서 보듯이 병렬구성을 갖게 된다. Then, the coil moves around the surface of the
마지막으로 코일은 상기 제1인슐레이터(22a)의 표면을 반시계방향으로 감싸면서 이동한 후에(화살표 9), 마지막으로 상기 중성점터미널(30)의 제1홈부(35a) 또는 제2홈부(35b)에 끼워진다.(화살표 10) Finally, after the coil moves while wrapping the surface of the
그 결과, 도 14(a)에서 보듯이 상기 중성점터미널(30)의 제2홈부(35b)에는 U상을 구성하는 시작단(U1)과, 상기 W상을 구성하는 코일의 권선이 종료되는 코일의 말단(W2)이 서로 높이를 달리하여 끼워진다. 그리고 제1홈부(35a)에는 U상을 권선한 후에 V상을 권선하기 위해 이동하는 코일의 경유단(U2)과, V상을 권선한 후에 W상을 권선하기 위해 이동하는 코일의 경유단(V1)이 높이를 달리하여 끼워진다. As a result, as shown in FIG. 14( a ), in the
참고로 상기 중성점터미널(30)에 코일이 끼워지는 순서는 이에 한정되는 것이 아니라, 도 14(b)와 같이 달라질 수도 있다. 즉, 상기 중성점터미널(30)은 중성점을 구성하면 되므로, 코일이 끼워지는 순서와 위치는 다양한 변형이 가능한 것이다. 또한, 코일이 권선되는 순서도 U상이 아니라 W상 부터 이루어질 수도 있다. For reference, the order in which the coils are inserted into the
결과적으로, 본 실시례에서 상기 스테이터조립체(20)의 스테이터코어(21)에는 3개의 슬롯(23')이 구비되어 상기 코일은 U, V, W의 3상으로 구성되고, 상기 슬롯(23')에는 상기 코일이 권선된 후에 상기 전원터미널(40a,40b,40c)을 지나 다시 중첩되게 권선되어 상기 코일은 상기 중성점터미널(30)과 상기 전원터미널(40a,40b,40c)의 사이에 병렬로 배치된다. As a result, in this embodiment, the
즉, 본 실시례에서는 2가닥의 코일이 동시에 권선되지 않고 1차권선된 코일이 전원터미널(40a,40b,40c)을 경유한 후에 2차권선되는 방식으로 각 슬롯(23')에 중첩되게 감겨 각 상이 병렬연결되는 것이다.That is, in this embodiment, the two coils are not wound at the same time, but the primary wound coil is wound to overlap each slot 23' in such a way that the secondary winding is made after passing through the
이와 같은 모습이 도 13에 도시되어 있다. 도 13을 참조하여 코일의 권선순서를 다시 설명하면, 중성점을 구성하는 중성점터미널(30)에서 시작된 코일은 U상을 구성하는 제1티스부(23a)에 감긴 후에(화살표 1), 제1전원터미널(40a)을 지나 다시 동일한 제1티스부(23a)에 감겨(화살표 2) U상은 병렬로 연결된다. Such a state is shown in FIG. 13 . Referring again to the winding sequence of the coil with reference to FIG. 13, after the coil started from the
그리고, 코일은 중성점인 중성점터미널(30)을 통과한 후에 V상을 구성하는 제2티스부(23b)을 감긴 후에(화살표 3), 제2전원터미널(40b)을 지나 다시 동일한 제2티스부(23b)에 감겨(화살표 4) V상은 병렬로 연결된다. And, after passing through the
이어서 코일은 다시 중성점인 중성점터미널(30)을 통과한 후에 W상을 구성하는 제3티스부(23c)에 감긴 후에(화살표 5), 제3전원터미널(40c)을 지나 다시 동일한 제3티스부(23c)에 감겨(화살표 6) W상도 병렬로 연결된다. Then, the coil passes through the
이와 같이, 본 실시례에서는 각 상이 병렬로 연결되지만, (i) 티스부(23)의 개수는 각 상의 개수와 같아 구조가 간단하고, 두 가닥의 코일을 동시에 감을 필요도 없어 권선이 어렵지 않게 이루어질 수 있다. 특히, 각 상은 병렬로 구성되기 때문에 코일의 선경(diameter)을 증가시키지 않고도 높은 성능을 구현할 수 있다. As described above, in this embodiment, each phase is connected in parallel, but (i) the number of
특히, 본 실시례에서는 각 상이 병렬로 연결됨에도 불구하고 앞서 설명한 바와 같은 권선방법을 사용하므로, 상기 중성점터미널(30)에는 각 상을 구성하는 코일이 두 가닥씩 삽입되지 않고, 한 가닥씩 삽입될 수 있다. 따라서, 본 실시례에서 상기 중성점터미널(30)에 필요한 상기 중성점수용홈(35)은 2개(제1홈부(35a)와 제2홈부(35b))만으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 중성점터미널(30)의 좌우폭이 줄어들 수 있고, 발열소자(64a~64c)와의 간섭구간도 줄어든다. In particular, in this embodiment, even though each phase is connected in parallel, since the winding method as described above is used, the coil constituting each phase is not inserted into the
한편, 앞선 실시례와 달리, 상기 코일은 먼저 각 티스부(23a~23c)에 각각 1차권선된 후에, 제1전원터미널(40a)을 경유하여 제1티스부(23a)에 중첩되게 2차권선되고, 중성점터미널(30)을 지난 후에 제2전원터미널(40b)을 경유하여 제2티스부(23b)에 중첩되게 2차권선되고, 다시 중성점터미널(30)을 지난 후에 제3전원터미널(40c)을 경유하여 제3티스부(23c)에 중첩되게 2차권선될 수도 있다.On the other hand, unlike the previous embodiment, the coil is first wound on each of the
앞선 실시례에서는 인버터부(60)가 일체로 구성되는 팬 모터를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 인버터부(60)가 별개로 구성되거나, 팬 모터가 아니라 다양한 기능을 하는 모터에도 적용될 수도 있다. In the preceding embodiment, a fan motor in which the
이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the above, even though all components constituting the embodiment according to the present invention have been described as being combined or operated in combination as one, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, within the scope of the object of the present invention, all the components may operate by selectively combining one or more. In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be inherent, unless otherwise stated, excluding other components. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 하우징프레임 3: 제1베어링수용부
4: 연결브릿지 5: 레그몸체
10: 하우징커버 12: 제2베어링수용부
20: 스테이터조립체 22a,22b: 인슐레이터
25: 제1수납부 26: 제2수납부
29: 걸이후크 30: 중성점터미널
40a,40b,40c: 전원터미널 50: 로터조립체
52: 회전축 60: 인버터부
61: 회로기판 64a,64b,64c: 발열소자
70: 임펠러 80: 디퓨저
85: 팬커버 C: 모터부1: housing frame 3: first bearing receiving part
4: Connection bridge 5: Leg body
10: housing cover 12: second bearing receiving part
20:
25: first storage unit 26: second storage unit
29: hook hook 30: neutral point terminal
40a, 40b, 40c: power terminal 50: rotor assembly
52: rotation shaft 60: inverter unit
61:
70: impeller 80: diffuser
85: fan cover C: motor unit
Claims (13)
상기 로터조립체를 수용하는 스테이터조립체;를 포함하고,
상기 스테이터조립체는
U, V, W의 3상을 구성하는 복수의 티스부를 포함하는 스테이터코어;
상기 복수의 티스부에 U, V, W의 3상 Y결선 방식으로 권선되는 코일;
상기 3상 Y결선의 중성점을 형성하는 중성점터미널;
상기 3상 Y결선의 U, V, W 상을 형성하는 복수의 전원터미널;을 포함하며,
상기 코일은 하나의 연결된 코일로 구성되고, 상기 코일은 상기 복수의 티스부를 구성하는 각 티스부에서 1차권선 후에 상기 복수의 전원터미널 중 각 상에 해당하는 전원터미널을 경유하며, 경유된 코일은 각 티스부에서 상기 1차권선과 중첩되도록 2차권선이 병렬로 권선되고,
상기 중성점터미널은 한 개로 구성되고,
상기 중성점터미널에는 두 개의 중성점수용홈이 상기 중성점터미널의 좌우폭방향으로 서로 이격되게 형성되며,
상기 두 개의 중성점수용홈에는 3상 중 U상을 구성하는 코일을 권선하고 V상을 구성하는 코일로 넘어가는 경유단과, 상기 V상을 구성하는 코일을 권선한 후에 W상으로 넘어가는 코일의 경유단과, 상기 3상 중 U상을 구성하는 코일의 권선을 시작하는 시작단과, 상기 W상을 구성하는 코일의 권선이 종료되는 코일의 말단이 끼워지는 것을 특징으로 하는 모터.
a rotor assembly that is rotated about a rotation axis;
Including; a stator assembly accommodating the rotor assembly;
The stator assembly is
a stator core including a plurality of teeth constituting the three phases of U, V, and W;
a coil wound on the plurality of teeth in a three-phase Y connection method of U, V, and W;
a neutral point terminal forming a neutral point of the three-phase Y connection;
a plurality of power terminals forming U, V, and W phases of the three-phase Y connection; and
The coil is composed of one connected coil, and the coil passes through a power terminal corresponding to each phase among the plurality of power terminals after primary winding in each tooth constituting the plurality of teeth, The secondary windings are wound in parallel so as to overlap the primary windings in each tooth,
The neutral point terminal is composed of one,
In the neutral point terminal, two neutral point receiving grooves are formed to be spaced apart from each other in the left and right width direction of the neutral point terminal,
In the two neutral point accommodating grooves, a coil passing through the coil constituting the U phase among three phases is wound and passing to the coil constituting the V phase, and the coil passing to the W phase after winding the coil constituting the V phase. A motor, characterized in that the end, the start end for starting the winding of the coil constituting the U-phase among the three phases, and the end of the coil at which the winding of the coil constituting the W-phase ends is inserted.
The method according to claim 1, wherein the coil passes through the neutral point terminal after primary winding and secondary winding are performed on one of the plurality of teeth, and the coil passing through the neutral point terminal is 1 in another tooth. A motor characterized in that the secondary winding and the secondary winding are performed.
The method according to claim 1, wherein the two neutral point receiving grooves are composed of a first groove portion and a second groove portion, the first groove portion winding the coil constituting the U phase out of three phases and passing through the coil constituting the V phase After winding the coil constituting the V phase, a passing end of the coil passing to the W phase is inserted, and a starting end for starting winding of the coil constituting the U phase among the three phases is inserted into the second groove portion, and the W A motor in which the ends of the coils at which the windings of the coils constituting the phase are terminated are fitted respectively.
The method according to claim 1, wherein the two neutral point receiving grooves are composed of a first groove portion and a second groove portion, the first groove portion has a starting end for starting winding of the coil constituting the U-phase among three phases, U-phase among three phases The winding end of the coil constituting the coil is wound and the passing end passing to the coil constituting the V phase is inserted, and the end W1 of the coil at which the winding of the coil constituting the W phase is terminated and the V phase are inserted into the second groove. A motor in which each passing end of the coil that goes to the W phase is inserted after winding the constituting coil.
The motor according to claim 1, wherein the stator assembly further comprises an insulator coupled to an upper portion of the stator nose, wherein the insulator comprises a housing for accommodating the plurality of power terminals and the neutral point terminal.
The method according to claim 6, wherein the accommodating part includes a first accommodating part and a second accommodating part, at least a portion of the neutral point terminal is accommodated in the first accommodating part, and at least a part of the power terminal is accommodated in the second accommodating part, , A motor in which two coil insertion grooves connected to two neutral point receiving grooves formed in the neutral point terminal are formed in the first receiving part.
The method according to claim 1, wherein the stator core of the stator assembly is provided with three teeth, and the coil is wound on the three teeth, respectively, and consists of three phases of U, V, and W, (i) the U-phase winding is After the starting end of the coil passes through the neutral point receiving groove, the primary winding is made on the first tooth part, and after passing through the first power terminal, the secondary winding is made to overlap the first tooth part again, (ii) the above The V-phase winding is first wound on the second tooth after the passing end of the coil on which the U-phase coil winding is completed passes through the neutral point receiving groove, and is overlapped with the second tooth again after passing through the second power terminal. (iii) The W-phase winding is first wound on the third tooth after the passing end of the coil on which the V-phase coil winding is completed passes through the neutral point receiving groove, and passes through the third power terminal. After that, the secondary winding is again overlapped with the third tooth portion, and (iv) the end of the coil on which the winding of the W-phase coil is completed passes through the neutral point accommodating groove.
제1플레이트;
상기 제1플레이트에서 벤딩되어 상기 제1플레이트와 마주보게 연장되는 제2플레이트;를 포함하고,
상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트에는 상기 코일의 시작단, 말단 및 상기 경유단이 삽입되는 상기 중성점수용홈이 서로 연결되도록 각각 형성되는 모터.
The method according to claim 1, The neutral point terminal
a first plate;
a second plate bent from the first plate and extending to face the first plate;
The first plate and the second plate are respectively formed such that the neutral point accommodating groove into which the starting end, the end, and the via end of the coil are inserted are connected to each other.
상기 하우징프레임에 연결되고, 상기 회전축의 타단을 지지하는 하우징커버;
상기 하우징커버에 조립되는 디퓨저에 적층되되 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축과 함께 회전되는 임펠러; 및
상기 하우징커버를 중심으로 상기 임펠러의 반대편에 해당하는 상기 하우징프레임에 설치되고, 발열소자가 상기 임펠러를 향하도록 실장되는 인버터부;가 더 포함되고,
상기 스테이터조립체의 적어도 일부는 상기 하우징프레임 및 상기 하우징커버의 사이에 수용되며, 상기 중성점터미널 및 상기 전원터미널은 상기 스테이터조립체에서 상기 인버터부를 향해 돌출되되 상기 발열소자 사이에 배치되어 상기 발열소자와 간섭이 방지되는 모터.
The method according to claim 1, The housing frame for supporting one end of the rotation shaft;
a housing cover connected to the housing frame and supporting the other end of the rotation shaft;
an impeller stacked on the diffuser assembled to the housing cover and connected to the rotation shaft to rotate together with the rotation shaft; and
An inverter unit installed on the housing frame corresponding to the opposite side of the impeller with respect to the housing cover and mounted so that the heating element faces the impeller; is further included,
At least a part of the stator assembly is accommodated between the housing frame and the housing cover, and the neutral point terminal and the power terminal protrude from the stator assembly toward the inverter part and are disposed between the heating elements to interfere with the heating elements. This is prevented motor.
중심에 구비된 제1베어링수용부;
상기 제1베어링수용부에서 방사상으로 연장되는 다수개의 연결브릿지;
상기 연결브릿지의 말단에서 상기 하우징프레임 및 하우징커버의 조립방향을 따라 연장되는 레그몸체;로 구성되고,
상기 레그몸체의 일단에는 상기 하우징커버가 조립되고, 상기 레그몸체의 타단에는 상기 인버터부가 조립되는 모터.
The method according to claim 10, wherein the housing frame
a first bearing accommodating part provided in the center;
a plurality of connecting bridges extending radially from the first bearing receiving part;
A leg body extending along the assembly direction of the housing frame and the housing cover at the distal end of the connecting bridge; consists of,
A motor to which the housing cover is assembled to one end of the leg body, and the inverter unit to the other end of the leg body.
The method according to claim 10, wherein at least a portion of the circuit board constituting the inverter is disposed on a discharge path of the air discharged by the impeller, the heating element is outside the circuit board than the center of the circuit board constituting the inverter unit Motors installed close to the edge of the side.
13. A home appliance comprising the motor of any one of claims 1, 3 to 12.
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